Směrovače nebo přepínače? A na které vrstvě?

Řekněme si hned na úvod, že terminologické aspekty jsou na celé záležitosti velmi zajímavé (a pro mnoho věcí dokonce příznačné), ale že podstata problému je opravdu někde jinde - ve věcné stránce. Důvodem je skutečnost, že tak jako snad v každém oboru lidské činnosti dochází i v oblasti počítačových sítí k určitému vývoji, dokonce velmi bouřlivému, a s ním se mění i požadavky na schopnosti i kvantitativní parametry aktivních síťových prvků. Výrobci na tyto potřeby reagují a mohou přitom používat různá zajímavá řešení, pro která dosud není ustáleno vhodné označení. Proto také onen "terminologický zmatek", díky kterému se objevují zbrusu nové termíny či nová a netradiční slovní spojení - ale ne vždy se používají konzistentním způsobem a ne vždy si potenciální i aktuální zákazníci dokáží pod jednotlivými termíny vybavit to, co jimi výrobce skutečně označuje.

Chceme-li správně pochopit, o co se doopravdy jedná, musíme začít malou exkurzí do vývoje počítačových sítí a především do vývoje jejich požadavků na aktivní prvky (neboli: na ty uzly sítě, které něco "aktivně dělají" a nejsou pouze pasivními prvky, jakými jsou například kabely, konektory atd.). Poté, abychom docenili v čem je či může být terminologický problém, se na chvíli vrátíme k základním definicím a řekneme si, co jsou přepínače, směrovače, brány a další tyty aktivních prvků. V další části se pak již dostaneme k tomu, jaká řešení připadají v úvahu pro nové potřeby počítačových sítí - a z toho nám na závěr vyplyne, proč se zavádí a jako věcnou podstatu nám nabízí nové termíny jako "routing switch" či "switching router", nebo "Layer 3 switching", případně "Layer 4 switching".

Jak to bylo dříve?

Není to až tak dávno, kdy existovala poměrně ostrá hranice mezi různými druhy "provozu" v lokálních počítačových sítí: většina přenosů dat se týkala "místní" komunikace, typicky komunikace nějaké pracovní stanice s místním serverem, a pouze malá část přenosů měla jiný než "místní" charakter.

Z této doby také pochází pravidlo "80:20", které říká že zhruba 80 procent veškerých přenosů je "místních", neboli takových které je možné lokalizovat do určité ohraničené oblasti, a pouze asi 20 procent provozu směřuje mimo tuto oblast. Pokud bychom si to převedli do nějakého konkrétního příkladu, mohl by znít například takto: počítače všech účetních ve firmě komunikují především (z 80 procent) s "účetnickým" serverem (se serverem, na kterém je instalována aplikace podporující vedení účetnictví a všechny související datové soubory), a jen v omezené míře (cca 20 procent) s ostatními uzly podnikové sítě.

Tradiční řešení, které vychází z existence pravidla "80:20", ukazuje obrázek:

Podstatou tohoto řešení, vztaženou na použitý příklad, je umístění všech počítačů patřících účetním spolu s jejich serverem do jedné sítě, tak aby vzájemné propojení těchto počítačů bylo co nejrychlejší, a oddělení této sítě od ostatních sítí (například od sítě marketingového oddělení, od sítě personálního oddělení, sítě ve které jsou počítače vedoucích manažerů firmy, i od vnějšího světa atd.), takovým způsobem, aby vzájemný přenos byl možný, ale současně zde bylo možné aplikovat i různá přístupová omezení, pravidla o směrování atd.

Obecně jde o rozčlenění celé soustavy osobních počítačů, serverů a dalších uzlů na části odpovídající sítím (ve smyslu třetí vrstvy ISO/OSI či TCP/IP, označované jako síťová), které jsou mezi sebou propojeny tzv. směrovači (alias routery, obecně zařízeními která fungují na úrovni 3. vrstvy). Naproti tomu uvnitř takovýchto sítí musí být příslušné propojení realizováno na bezprostředně nižší úrovni, neboli na úrovni vrstvy linkové - tj. uvnitř těchto sítí je propojení realizováno pomocí přepínačů (switch-ů).